JP2827002B2 - アシルカルニチンの測定法 - Google Patents
アシルカルニチンの測定法Info
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Description
食品検査などにおけるアシル−L−カルニチンの測定に
有用なアシルカルニチンエステラーゼを用いたアシル−
L−カルニチンの測定法に関する。
れており、生体内において、脂肪酸のミトコンドリア膜
内への輸送に必須の物質である。一方、生体内にはL−
カルニチンのアシル体であるアシル−L−カルニチンも
存在しており、血液中のアシル−L−カルニチン量を測
定することは生体内筋肉のエネルギー障害の判定のため
のミトコンドリアの機能障害のモニタリングなどに極め
て重要であり、また尿中にもアシル−L−カルニチンは
排出されている。
中のアシル−L−カルニチンをアルカリを用いて加水分
解し、生成するL−カルニチンを定量することにより測
定されていた。このときの加水分解の条件としてはPear
son らの方法〔Methods in Enzymology, Vol.14, 621(1
969)〕、Bieberらの方法〔Methods in Enzymology, Vo
l. 72, 276 (1981)〕、Paceらの方法〔Clin. Chem., 2
4, 32(1978)〕などがある。
の加水分解条件は、すべて高濃度のアルカリ溶液(水酸
化カリウム溶液)を加え30分間以上加水分解した後に酸
で中和して被検液としているために、危険である上に時
間がかかりサンプルが希釈されてしまうという大きな欠
点を有していた。
すなわちアシルカルニチンエステラーゼの利用が考えら
れる。アシルカルニチンエステラーゼとしてはラットの
肝臓由来のものが知られている〔S. Mahadevan & F. Sa
uer, J. Biol. Chem., 244,4448-4453(1969)〕。しか
し、当該アシルカルニチンエステラーゼは、ヒト血清中
に多量に存在するアセチル−L−カルニチンおよびプロ
ピオニル−L−カルニチンに対して全く活性を示さない
ばかりか、例えばデカノイル−L−カルニチンに対して
3.2×10-3M、パルミトイル−L−カルニチンに対して
5×10-3Mと長鎖アシル−L−カルニチンに対しても高
いKm値を示しているために完全に加水分解するには多量
の酵素が必要であった。さらにこのように多量の酵素が
必要であるにもかかわらずラットの肝臓50g(約1匹
分)からは、たかだか3.7Uの酵素が採取できたにすぎな
いものであった。
して活性を示し、基質に対するKm値の低い、充分な安定
性を有するアシルカルニチンエステラーゼおよび生体中
のアシル−L−カルニチンの感度の高い定量法の開発が
望まれていた。
上記要件を満たすアシルカルニチンエステラーゼを、種
々の微生物培養物中からスクリーニングすることに着目
して種々研究を続けた結果、アルカリゲネス属に属する
微生物が、低級アシル−L−カルニチン並びに長鎖アシ
ル−L−カルニチンであるパルミトイル−L−カルニチ
ンに対して活性を示し、活性の高いアシルカルニチンエ
ステラーゼを生産すること、さらにこれを用いれば検体
中のアシル−L−カルニチンの高感度定量が可能となる
ことを見出し、本発明を完成した。
L−カルニチンおよびプロピオニル−L−カルニチンか
らなる群より選ばれた低級アシル−L−カルニチン並び
に長鎖アシル−L−カルニチンであるパルミトイル−L
−カルニチンに基質特異性を有し、当該低級乃至長鎖ア
シル−L−カルニチンの1モルと水分子の1モルから1
モルの脂肪酸と1モルのL−カルニチンを生成する反応
を触媒するアシルカルニチンエステラーゼを提供すると
ともに、このアシルカルニチンエステラーゼを用いて被
検液中のアシル−L−カルニチンを加水分解することに
より被検液中のアシル−L−カルニチンを測定する方法
を提供するものである。
エステラーゼ生産菌としては、アルカリゲネス属に属
し、アシルカルニチンエステラーゼ生産能を有するもの
であれば特に限定されないが、例えば本発明者らが分離
したNo.981菌株が挙げられ、この菌株は本発明に最も有
効に使用される菌株の一例であって、本菌株の菌学的性
質を示すと次の通りである。尚、本菌株の同定に当たっ
ては、同定実験は医学細菌同定の手引き(第2版)、Mi
crobiological Methods (3巻)に準じて行い、実験結
果をBergey's Manual of Determinative Bacteriology
(8版)、Bergey's Manual of SystematicBacteriolog
y Vol. 1(1984) 、同誌,Vol. 2(1986)などと対比して
同定を行った。
した所見は次の通りである。端の丸いまっすぐまたはや
や曲がった桿状細菌で、単独、二連たまに短連鎖にな
る。芽胞は形成せず。大きさは0.4〜0.6×1.2〜2.5μm
で周毛で運動する。多形性なし。
た所見は次の通りである。
する。黄土色を呈するが、可溶性色素は産生しない。
らかで湿潤。黄土色ないし淡黄土色を呈する。可溶性色
素は産生しない。
では菌膜を形成する。
陽性;−;陰性〕
1.0g、蒸留水1lを含む液体培地(pH7.0)での各炭素
源の利用性を試験した結果は次の通りである。 グルコース + L(+)アラビノース − フラクトース + マンニトール − マンノース + グルコネート + アセテート + アジペート − ピメレート + スベレート + タートレート +
性の桿状細菌で、周毛で運動、カタラーゼ、オキシダー
ゼを産生し、ペプトンを含む培地(Hugh-Leifson)ではグ
ルコースより酸を産生しないが、グルコースを酸化的に
分解し、酸を産生する。芽胞は形成せず、多形性なし。
好気性である。
菌属は、アルカリゲネス属、クロモバクテリウム属およ
びフラボバクテリウム属の3属である。クロモバクテリ
ウム属は紫色、フラボバクテリウム属は黄色の色素を産
生するが、本菌株は色素を産生しないことから判断して
アルカリゲネス属に属する菌株であることは明らかであ
る。
種に属するか否かを同定するため、Bergey's Manual of
Systematic Bacteriology, Vol. 1(1984)に記載されて
いる3菌種、即ちAlcaligenes faecalis(以下、「F」
と略記することがある)、Alcaligenes denitrificans
subsp. denitrificans(以下、「D」と略記することが
ある)およびAlcaligenes denitrificans subsp.xyloso
xidans( 以下「X」と略記することがある)と対比した
結果は、次の通りである。尚、F、DおよびXで示され
る「+」は90%以上の陽性率、「−」は90%以上が陰性
率、「d」は「+」でも「−」でもどちらでもないこと
を示す。
の諸性状はAlcarigenes subsp. xylosoxidans と一致し
た点が多いが、OF培地での酸産生能およびキシロースよ
り酸を産生しない点での性状が異なる。よって、本菌株
を公知のものと区別するため、アルカリゲネス・エスピ
ー(Alcaligenes sp.) No.981と命名し、工業技術院微生
物工業技術研究所に受託番号微工研条寄第2570号(FERM
BP-2570)として寄託した。
には、先ずアルカリゲネス属に属するアシルカルニチン
エステラーゼ生産菌を適当な培地にて培養する。
菌としては、前述のアルカリゲネス・エスピーNo.981が
挙げられるが、細菌の一般的性状として菌学上の性質は
変異し得るものであるから、自然的にあるいは通常行わ
れる紫外線照射、放射線照射または変異誘導剤、例えば
N−メチル−N−ニトロ−N−ニトロソグアニジン、エ
チルメタンスルホネートなどを用いる人工的変異手段に
より変異し得る人工変異株は勿論、自然変異株も含め、
アルカリゲネス属に属し、アシルカルニチンエステラー
ゼを生産する能力を有する菌株は、すべて本発明に使用
することができる。
れる条件によって行うことができるが、本菌株の培養に
あたっては、アシルカルニチンエステラーゼがアシル−
L−カルニチンによって誘導的に生成される誘導酵素で
あることから、アシル−L−カルニチンを含む培地で培
養することが好ましい。当該アシル−L−カルニチンと
しては、例えば安価なオクタノイル−L−カルニチン
(培地に対して0.1〜1%)を用いるのが好ましい。
添加する以外に微生物が同化し得る炭素源、消化し得る
窒素源、さらには必要に応じ、無機塩などを含有させた
栄養培地が使用される。
フラクトース、サッカロース、シュクロース、糖蜜など
が単独または組み合わせて用いられる。消化し得る窒素
源としては、例えばペプトン、肉エキス、酵母エキス、
コーン・スチープ・リカーなどが単独または組み合わせ
て用いられる。その他必要に応じてリン酸塩、マグネシ
ウム塩、カルシウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、そ
の他、鉄、マンガンなどの種々の重金属塩などが使用さ
れる。上記以外に公知の同化し得る炭素源、消化し得る
窒素源が使用できることはいうまでもない。
どの好気的条件下で行うのがよく、工業的には深部通気
攪拌培養が好ましい。培養温度はアシルカルニチンエス
テラーゼ生産菌が発育し、本酵素を生産する範囲内で適
宜変更し得るが、通常は15〜37℃、特に28℃付近が好ま
しい。培養時間は培養条件によって異なるが、本酵素が
最高力価に達する時期を見計らって適当な時期に培養を
停止すればよいが、通常は1〜3日間程度である。
度、攪拌速度、通気量などの培養条件は使用する菌株の
種類や外部の条件などに応じて好ましい結果が得られる
ように適宜調節、選択されることは言うまでもない。液
体培養において発泡があるときは、シリコン油、植物油
などの消泡剤が適宜使用される。
エステラーゼは、主として菌体内に含有されるので、得
られた培養物から濾過または遠心分離等の手段により集
菌し、この菌体を超音波処理、フレンチプレス処理、ガ
ラスビーズ処理、凍結破砕処理等の機械的破壊手段やリ
ゾチーム等の酵素的破壊手段等の種々の菌体処理手段を
適宜組み合わせて、粗製のアシルカルニチンエステラー
ゼ含有液が得られる。
含有液から公知の蛋白質、酵素等の単離・精製手段を用
いることによりさらに精製されたアシルカルニチンエス
テラーゼを得ることができる。例えば粗製のアシルカル
ニチンエステラーゼ含有液に硫安、硫酸ナトリウム、リ
ン酸カリウム、アルミニウム等を添加する塩析沈澱法に
より本酵素を回収すればよい。さらにこの沈澱物は、分
子篩、各種のクロマトグラフィー法、電気泳動法あるい
は超遠心分析法を適宜組み合わせ用いて、必要に応じて
精製すればよく、その精製手段としては、目的とするア
シルカルニチンエステラーゼの性質を利用した手段を用
いればよく、例えば上記の沈澱物を水または緩衝液に溶
解した後、必要に応じて半透膜にて透析し、さらにDEAE
−セルロース、DEAE−セファセル、DEAE−セファロー
ス、DEAE−セファデックスA-50(ファルマシア社製)、
DEAE−トヨパール(東洋曹達社製)等のイオン交換樹脂
や、セファデックスG-100 、G-75、セファクリルS-200
等のゲル濾過剤による分子篩クロマトを行えばよく、ま
たこれらの手段を適宜組み合わせて用いて精製すればよ
く、その後必要に応じて糖類、例えばマンニトール、サ
ッカロース、ソルビトール等、アミノ酸、例えばグルタ
ミン酸、グリシン等、ペプタイドまたは蛋白質として牛
血清アルブミン等の安定剤を添加し、凍結乾燥等の処理
により精製されたアシルカルニチンエステラーゼの粉体
を得ることができる。
エステラーゼの性状は以下の通りである。
解してL−カルニチンと遊離脂肪酸を生成する反応を触
媒する。アシル−L−カルニチン+H2O → 脂肪酸+L
−カルニチン
溶出液;0.2M NaCl含有0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)、標
準品はオリエンタル酵母社製の次の分子量マーカーを使
用した。
℃、700Vの定電圧で40時間通電した後、分画し、各画分
の酵素活性を測定した。
シルカルニチンをそれぞれ1×10-5M、2×10-5M、3
×10-5M、5×10-5M、10×10-5M、20×10-5M、40×
10-5Mになるように調製し、それぞれのアシルカルニチ
ンに対するKm値を測定した。なお、それぞれのアシルカ
ルニチンは市販のものを用いるか、L−カルニチン(シ
グマ社製)を用いてBohmer & Bremer の方法〔Biochim.
Biophys.Acta, 152, 559-567(1968)〕を用いて自家調
製した。
ニチンが0.5mMになるように調製し、37℃、10分間の反
応で生成されるL−カルニチン量を後述のL−カルニチ
ン測定法を用いて測定し、比較した。その結果、オクタ
ノイル−L−カルニチンに対して最も高い活性を示し
た。また、ラットの肝臓由来のアシルカルニチンエステ
ラーゼはアセチル−L−カルニチンとプロピオニル−L
−カルニチンに対して活性を示さないが本発明の酵素は
充分な活性を示した。
(pH6.5〜8.0)、100mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0〜9.
0)、100mMグリシン水酸化ナトリウム緩衝液(pH9.0〜1
0.0)の各緩衝液中で0.5mMになるようにオクタノイル−
L−カルニチンを調製し、37℃、10分間の反応の後に生
成されたL−カルニチンを測定した。測定した結果は図
1に示す通りであって、pH8.0付近が至適pHであるが、p
H6.5〜9.5までの広い範囲にわたって90%以上の活性を
示した。
緩衝液(pH6.5〜8.0)、100mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0
〜9.0)、100mMグリシン水酸化ナトリウム緩衝液(pH9.0
〜10.0)を用いて0.1U/mlに調製し、60℃、30分間加熱
処理した後の残存活性を測定した。測定した結果は図2
に示す通りであって、pH7.5のリン酸緩衝液からpH8.5の
トリス塩酸緩衝液中で安定であった。また、pH5.5の酢
酸緩衝液からpH10.0のグリシン水酸化ナトリウム緩衝液
までのpHの広い範囲にわたって90%以上の活性を保持し
ていた。
0mMトリス塩酸緩衝液を用いて50℃、55℃、60℃、65
℃、70℃、75℃の各温度で10分間反応させた後に生成さ
れたL−カルニチン量を測定した結果は図3に示す通り
であって70℃で最大の活性を示した。
/mlに調製し、55℃、60℃、65℃、70℃で30分間加熱処
理をした後の残存活性を測定した結果は図4に示す通り
であって60℃までは安定であった。
の測定法 1).反応液組成 100mM トリス塩酸緩衝液(pH8.0) 0.5mM オクタノイル−L−カルニチン 2).測定法
で5分間インキュベイトした後に、適当に希釈した酵素
液0.05mlを添加して37℃で15分間インキュベイトした後
に、直ちに沸騰水浴中で15秒間インキュベイトして反応
を停止し、被検液とする。生成されたL−カルニチンを
下記のL−カルニチンの測定法を用いて測定し、アシル
カルニチンエステラーゼの活性を求める。
−カルニチン測定法Aと略す) イ)反応液組成
ス・エスピーNo.981 由来、東洋醸造社製) 100mM KCl 0.025% NBT(和光純薬工業社製) 0.5% ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレ
エート(和光純薬工業社製)
キュベイトした後に、被検液0.05mlを添加し、2分間イ
ンキュベイトした後に0.1N塩酸2mlを添加しA5 50nmを測
定して吸光度A1を測定する。被検液を添加しないで同様
にしてブランクA0を求める。
中鎖乃至長鎖アシル−L−カルニチンだけでなく、低級
アシル−L−カルニチンに対しても活性を有する。従っ
て、ヒト血清などのアシル−L−カルニチンを含有する
被検液に、本発明の低級、中鎖乃至長鎖のいずれのアシ
ル−L−カルニチンに対しても活性を有するアシルカル
ニチンエステラーゼを作用せしめ、次いで生成した脂肪
酸または/およびL−カルニチンを定量すれば、当該被
検液中のアシル−L−カルニチンを測定することができ
る。被検液中にアシル−L−カルニチン以外に遊離のL
−カルニチンが存在する場合、あらかじめ遊離L−カル
ニチンのみを後述する手段にて定量するか;遊離L−カ
ルニチンを還元型補酵素、例えばNADHを酸化型に変換す
る系とし、加温ないし加熱して分解消去した後アシル−
L−カルニチンのみを定量するか;あるいはアシル−L
−カルニチンを本発明アシルカルニチンエステラーゼに
てL−カルニチンとし、被検液に存在した遊離のL−カ
ルニチンとアシル−L−カルニチンとの総量として定量
してもよい。
ンエステラーゼとの反応は、被検液中のアシル−L−カ
ルニチンが充分加水分解される条件であれば特に制限さ
れないが、例えば37℃、5〜30分間インキュベイトすれ
ばよい。また反応の停止は80℃以上に加熱して行うのが
好ましい。
ンが生成するが、当該脂肪酸の定量法としては、常法、
例えば液体クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィ
ー等が挙げられる。また、L−カルニチンの定量法とし
ては、カルニチンアセチルトランスフェラーゼ(CAT) 、
アセチルCoA および5,5'−ジチオビス−2−ニトロ安息
香酸(DTNB)を用いた比色定量法〔J. Biol. Chem., 238,
2509(1963), J. Lipid Research, 5, 184-187(196
4)〕;〔14C〕または〔3H〕標識アセチルCoAとCATを用
いたラジオアイソトープ法〔Clin. Chim. Acta, 37, 23
5-243(1972), J. Lipid. Research, 17, 277-281(197
6)〕;カルニチンデヒドロゲナーゼNAD+を用いたカルニ
チンデヒドロゲナーゼ法〔European J. Biochem., 6, 1
96-201(1968)〕およびアセチルCoA 、CAT およびN−
{p−(2−ベンズイミダゾリル)−フェニル}−マレ
イミド(BIPM)を用いた蛍光法〔厚生省神経病患研61年度
研報、315-318(1986)〕などの方法が挙げられ、これら
のうち、カルニチンデヒドロゲナーゼ法が好ましい。具
体的には、反応液にL−カルニチンデヒドロゲナーゼ、
NAD類またはチオNAD類、および必要に応じて非イオン性
界面活性剤を含有する試薬を作用せしめて、反応にて生
成する還元型NAD類または還元型チオNAD類の量を測定す
ることにより行われる。ここでNAD類としては、ニコチ
ンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)、アセチルピリ
ジンアデニンジヌクレオチド(アセチルNAD)、ニコチン
アミドヒポキサンチンジヌクレオチド(デアミノNAD)が
挙げられ、また、チオNAD類としてはチオニコチンアミ
ドアデニンジヌクレオチド(チオNAD)、チオニコチンア
ミドヒポキサンチンジヌクレオチドが挙げられる。
たは還元型チオNAD類の定量は、直接吸光度を測定する
ことにより実施してもよいが、次の反応式で示されるホ
ルマザン生成系に変換させることにより測定するのが好
ましい。
ロゲナーゼは公知の酵素であるが、細菌由来のL−カル
ニチンデヒドロゲナーゼ生産菌の産生する酵素が励用さ
れる。このようなL−カルニチンデヒドロゲナーゼ生産
菌の例としては、Pseudomonas aeruginosa IFO 13130、
Pseudomonas putida B-0781(FERM P-5664)、Pseudomona
s putida IF 03738 などのシュードモナス属細菌、Xant
homonas translucensIFO 13558 などのキサントモナス
属細菌などが挙げられる。上記の細菌由来のL−カルニ
チンデヒドロゲナーゼはEuropean J. Biochem., 6, 196
-201(1968),同誌,10, 56-60(1969), Agric. Biol. Che
m., 52(1), 249-250(1988)などに記載の方法により上
記生産菌を培養し、該培養物から分離精製することによ
って製造される。また上記生産菌から得られたL−カル
ニチンデヒドロゲナーゼ遺伝子を遺伝子組み換え技術に
よって得られた宿主細胞を培養し、精製することによっ
ても製造される〔Agric. Biol. Chem., 52(3),851-852
(1988)〕。また、アルカリゲネス エスピーNo.981も
L−カルニチンデヒドロゲナーゼを産生する。なお、こ
のとき培地にはカルニチンを含有させて培養するのが好
ましい。
は、後記のテトラゾリウム塩、NADH類(またはチオNADH
類)およびH+からホルマザンおよびNAD+類(またはチオ
NAD+類)に変換することのできる試薬であり、例えばジ
アホラーゼ、フェナジン誘導体が挙げられる。
を入手することができる。フェナジン誘導体としては、
フェナジンメトサルフェート、メルドラブルー、メトキ
シフェナジンメトサルフェートなどが挙げられる。
しては3,3'−(3,3'−ジメトキシ−4,4'−ビフェニレ
ン)−ビス〔2−(p−ニトロフェニル)−5−フェニ
ル−テトラゾリウムクロライド〕〔別名;ニトロテトラ
ゾリウム(NTB)〕、3,3'−(3,3'−ジメトキシ−4,4'−
ビフェニレン)−ビス〔2,5−ビス(p−ニトロフェニ
ル)−テトラゾリウムクロライド〕、3,3'−(3,3'−ジ
メトキシ−4,4'−ビフェニレン)−ビス(2,5−ジフェニ
ル−テトラゾリウムクロライド、2−(p−ニトロフェ
ニル)−3−(p−ヨードフェニル)−5−フェニル−
テトラゾリウムクロライド(INT)、3−(4,5−ジメチル
−2−チアゾリル)−2,5−ジフェニル−テトラゾリウ
ムクロライド(4,5−MTT)、3−(4,5−ジメチル−2−ト
リアゾリル)−2,4−ジフェニル−テトラゾリウムクロ
ライド(MTT)、2,2',5,5'−テトラ−(p−ニトロフェ
ニル)−3,3'−(3−ジメトキシ−4−ジェフニレン)
−ジテトラゾリウムクロライド(TNBT)、2,3,5−トリフ
ェニル−テトラゾリウムクロライド(TT)、ネオテトラゾ
リウムクロライド(NT)などが挙げられる。
性剤としては、この反応系の反応を阻害するような悪影
響を与えず、且つHLB約10以上の水溶性の非イオン性界
面活性剤が用いられる。好ましくは約11〜17のHLBを有
する非イオン性界面活性剤を使用するのが望ましい。例
えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキ
シエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステア
リルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、
ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル、ポリオキシ
エチレントリデシルエーテルなどのポリオキシエチレン
アルキルエーテル;ポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテ
ルなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテ
ル;ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエ
ーテルなどのポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
エーテル;ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリ
オキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモ
ノオレエートなどのポリオキシエチレンアルキルエステ
ル;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミ
テート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリ
ステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタン
セスキオレエート、ソルビタントリオレエート;グリセ
リンモノステアレート、プロピレングリコールモノステ
アレート、グリセリンモノオレエートなどのグリセリン
・プロピレングリコール脂肪酸エステル;ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレ
エートなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル;
レート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエ
ート、ポリオキシエチレンソルビトールヘキサステアレ
ートなどのポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エス
テル;ポリオキシエチレングリセリンモノステアレート
などのポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル;
ポリオキシエチレンステアリルアミンなどのポリオキシ
エチレンアルキルアミン;ポリオキシエチレンステアリ
ルアミドなどのポリオキシエチレンアミド;ラウリン酸
ジエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド
などの脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン
硬化ヒマシ油誘導体などのポリオキシエチレンヒマシ油
誘導体;アデカノール(旭電化工業社製)などの第1級
アルコールエトキシレート;アデカトール(旭電化工業
社製)などの第2級アルコールエトキシレート;テトロ
ニック(旭電化工業社製)などのエチレンジアミンのポ
リオキシプロピレンポリオキシエチレンエーテルなどが
挙げられるが、プロニックF-68(旭電化工業社製)など
のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル、
ニッコールTO-10(日光ケミカルズ社製)、ポリオキシエ
チレン(20)ソルビタンモノオレエート(和光純薬社
製)などのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、アデカトール(旭電化
工業社製)などの第2級アルコールエトキシレートが好
ましい一例である。上記の非イオン性界面活性剤は1種
単独で使用してもよいし、また2種以上を組み合わせて
使用してもよい。
するための酵素および必要な試薬の濃度は、一般的に
は、次の濃度の範囲で適宜決定し、本反応系の反応を行
わせるのが望ましい。
たは2以上からなる系として、水溶液状に保存してもよ
いし、また乾燥した粉末状に保存してもよい。特に凍結
乾燥により乾燥保存することが有利である。上記の酵素
および必要な試薬を安定に保存するためには、安定性に
悪影響を与えないような成分と共に保存するのが好まし
い。例えばL−カルニチンデヒドロゲナーゼと非イオン
性界面活性剤、NAD+類またはチオNAD+類とテトラゾリウ
ム塩、電子伝達剤とテトラゾリウム塩、非イオン性界面
活性剤とテトラゾリウム塩は互いにできるだけ同一系で
長期保存しない方が望ましい。
℃付近で1分以上反応させればよい。上記反応におい
て、にごりが生じる場合には、反応液のにごりを除去す
る目的でKCl 、NaClなどの添加物を適宜添加して反応を
行ってもよい。
は、反応によって生じたホルマザンの特異的吸収波長で
ある吸収波長域、例えば500〜550nm付近における極大吸
収波長域に基いて比色定量することにより求められる。
ニチン含有反応液に、L−カルニチンデヒドロゲナー
ゼ、A1およびB1を含有する試薬を作用せしめて、次の反
応式、
し、A2はA1の還元型生成物を示し、B1はA1がチオNAD類
のときは還元型NAD類を、A1がNAD類のときは還元型チオ
NAD類を示し、B2はB1の酸化型生成物を示す)で表わさ
れるサイクリング反応を形成せしめ、該反応によって変
化するA2またはB1の量を測定することによっても行うこ
とができる。この反応系は感度が極めて高く、特に好ま
しい。
場合はB1がNADH類であり、またA1がNAD類である場合はB
1がチオNADH類であり、少なくとも一方がチオ型補酵素
であることが必要である。
ンの量に比較して過剰量であり、またL−カルニチンデ
ヒドロゲナーゼのA1およびB1それぞれに対するKm値に比
較しても過剰量であることが必要であり、特にL−カル
ニチン量の20〜10000倍モルが好ましい。
薬においては、A1およびB1の濃度は0.02〜100mM 、特に
0.05〜30mMが好ましく、L−カルニチンデヒドロゲナー
ゼの濃度は5〜200U/ml、特に10〜150U/mlが好ましい
が、これ以上の量を用いることもできる。
あたって、使用できるL−カルニチンデヒドロゲナーゼ
に関しては、例えば補酵素としてNAD類(好ましくはNAD
またはチオNAD)を用いて、基質となるL−カルニチン
に対する反応性を有するものであればよく、これらの補
酵素と基質とを用いることにより確認できるものであ
る。例えば、アルカリゲネス エスピー(Alcaligenes s
p.)No.981の生産するL−カルニチンデヒドロゲナーゼ
(東洋醸造製)は、L−カルニチンを基質とした場合、
100mM トリス塩酸緩衝液(pH9.0)においては、補酵素に
チオNADを用いた時のNADを用いた時に対する相対活性は
15%程度である。また、同様の条件下でL−カルニチ
ン、NAD、チオNADに対するKm値はそれぞれ9.3mM 、0.14
mM、0.40mMである。
ニチンデヒドロゲナーゼの各補酵素間の相対活性等を考
慮して2種の補酵素を適宜選択し、その後正反応と逆反
応の至適pHの間のpH条件を適宜調整して、正反応/逆反
応の反応速度比が1に近づくようにpH条件を設定すれば
よい。
ロゲナーゼは単独でも、適宜2種以上を組み合わせて用
いてもよい。
ニチン測定用試薬によって反応液中のL−カルニチン量
を測定するには、例えば上記成分1)〜3)を含有する
試薬に反応液0.001〜0.5mlを加え、約37℃の温度にて反
応させ、反応開始一定時間後の2点間の数分ないし数十
分間、例えば3分後と4分後の1分間または3分後と8
分後の5分間における生成されたA2の量または消費され
たB1の量を、それぞれの吸収波長に基づく吸光度の変化
によって測定すればよい。また同様に、反応開始後、一
定時間後(例えば10分後)に酵素反応を停止させ、しか
る後に吸光度の変化を測定してもよい。例えば、A2がチ
オNADH、B1がNADHの場合、A2の生成を400nmの吸光度
〔分子吸光係数:11200M-1cm-1(Methods in Enzymology
vol. 55 P.261 (1979) 〕の増加により測定するか、あ
るいはB1の消費を340nmの吸光度〔分子吸光係数:6220M
-1cm-1〕の減少により測定し、既知濃度のL−カルニチ
ンを用いて測定したときの値と比較すれば、被検液中の
L−カルニチンをリアルタイムで算出することができ
る。
のL−カルニチンそのものを酵素サイクリング反応に導
くものであり、反応液中の共存物質の影響を受けにくい
ため、反応液のブランク測定を省略することができ、レ
イトアッセイによる簡便な測定を成し得る。
に当り、吸光度測定の代りに他の公知酵素測定法を使用
して定量を行うこともできる。また、本発明アシルカル
ニチンエステラーゼはアセチル−L−カルニチンおよび
プロピオニル−L−カルニチンの低級アシル−L−カル
ニチンに対して活性を有するので、従来のアシルカルニ
チンエステラーゼと本発明アシルカルニチンエステラー
ゼを組み合わせて用いれば、被検液中の低級アシル−L
−カルニチンのみを測定することができる。すなわち、
ロピオニル−L−カルニチンを基質とせず、中鎖乃至長
鎖アシル−L−カルニチンに基質特異性を有し、当該中
鎖乃至長鎖アシル−L−カルニチンの1モルと水分子の
1モルから1モルの脂肪酸と1モルのL−カルニチンを
生成する反応を触媒するアシルカルニチンエステラーゼ
(以下、長鎖アシルカルニチンエステラーゼと略す)を
被検液に作用せしめて生成した脂肪酸または/およびL
−カルニチンを定量する工程、および
ゼを被検液に作用せしめ、次いで生成した脂肪酸または
/およびL−カルニチンを定量する工程を行い、(c)
次いで、工程(a)と工程(b)との定量値の差異を測
定することにより被検液中の低級アシル−L−カルニチ
ンが測定できる。
シルカルニチンエステラーゼとしては、特に限定されな
いが、ラット由来のアシルカルニチンエステラーゼ等が
挙げられる。本測定法の工程(a)および工程(b)
は、いずれも前記と同様にして行われる。工程(a)と
工程(b)の定量値の差異を求めれば、当該差異が被検
液中の低級アシル−L−カルニチン量である。
ンエステラーゼを作用せしめ、生成したL−カルニチン
にL−カルニチンデヒドロゲナーゼおよびA1(但しA1は
チオNAD類またはNAD類を示す)を作用せしめてA1をA
2(A2はA1の還元型生成物を示す)となし、次いで生成
したA2を分解せしめ、(β)得られた反応液に本発明ア
シルカルニチンエステラーゼを作用せしめ、次いで当該
反応によって生成したL−カルニチンを定量することに
よっても被検液中の低級アシル−L−カルニチンを測定
することができる。
様にして行うことができる。また工程(α)におけるA2
の分解は、例えば酸性条件下37℃程度の加温ないしそれ
以上の加熱により行われ、これにより前処理すべきL−
カルニチン相当量を分解消去できる。かかるA2の分解に
より、反応液中には、被検液中の遊離L−カルニチンお
よび中鎖乃至長鎖アシル−L−カルニチン由来のL−カ
ルニチンが存在せず、低級アシル−L−カルニチンのみ
が残存している。従って、当該反応液に工程(β)を行
えば、被検液中の低級アシル−L−カルニチンが測定で
きる。なお、工程(β)の反応は前記と同様に行うこと
ができる。
ラット肝臓由来のものと比べて少なくともアセチル−L
−カルニチン及びプロピオニル−L−カルニチンからな
る群より選ばれた低級アシル−L−カルニチンに、基質
特異性を有するという特徴を有し、かつ種々のアシル−
L−カルニチンに対するKm値も低い上に安定性にも優れ
ているので、これを用いる優れたアシルカルニチン測定
法を提供することができた。
具体的に説明するが、これにより本発明を限定するもの
ではない。
%、K2PO4 0.4%、MgSO4・7H2O 0.05%、FeSO4・7H2O
0.002%、MnSO4・nH2O 0.002%、酵母エキス(極東製薬
社製)0.1%を含む液体培地(pH7.0)100mlを500ml容三角
フラスコに分注し、120℃、20分間加熱滅菌した後に、
濾過滅菌しておいた10%オクタノイル−DL−カルニチン
(シグマ社製)を5ml無菌的に添加し、これに、アルカ
リゲネスエスピーNo.981の1白金耳を接種し28℃、120
r.p.m.の振とう培養器で72時間培養した。三角フラスコ
5本で培養し、培養物470mlを得た。
緩衝液(pH8.0)50mlに懸濁した。これを超音波破砕器
(クボタ社製)を用いてホモジネイトした後に15,000r.
p.m.で10分間遠心分離して上清45ml(0.3U/ml)を得
た。得られた粗酵素液を60℃、30分間加熱処理した後に
15,000r.p.m.で上清44ml(0.3U/ml)を得た。得られた
酵素液を50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)で緩衝化したDE
AE−セファロース CL-6B(ファルマシア社製)20mlのカ
ラムに通し、0.1M KClを含んだ50mMトリス緩衝液(pH8.
0)100mlを流した後に、0.25M KClを含んだ50mMトリス塩
酸緩衝液(pH8.0)で溶出し、酵素液25ml(0.47U/ml)を
得た。得られた酵素液を50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)
5lに対して一晩、5℃で透析し酵素液28ml(0.41U/m
l、回収率85%) を得た。次いで、その20mlを凍結乾燥
して粉末80mg(0.1U/mg)を得た。
ゲネス エスピーNo.981の培養 DL−塩化カルニチン(シグマ社製)3%、KH2PO4 0.2
%、K2HPO4 0.4%、MgSO 4・7H2O 0.05%、FeSO4・7H2O
0.002%、MnSO4・nH2O 0.001%を含む液体培地(pH7.0)
100mlを500ml容三角フラスコに分注し、120℃で20分間
加熱滅菌した後、これにアルカリゲネス エスピーNo.9
81の1白金耳を接種し、28℃で120r.p.m.の振とう培養
器で40時間培養して種母95ml(酵素活性1.2U/ml)を得
た。
3%、酵母エキス(極東製薬社製)0.1%、K2HPO4 0.05
4%、KH2PO4 0.746%、MgSO4・7H2O 0.05%、CaCl2・2H
2O 0.002%、FeSO4・7H2O 0.002%、MnSO4・nH2O 0.002
%およびディスフォームCB442(日本油脂社製)1ml/l
を含む液体培地(pH7.0)20lを、30l容ジャーファーメ
ンターに仕込み、加熱滅菌した後、これに前記で得た種
母90mlを移植し、培養温度28℃、通気量20l/分、内圧
0.4kg/cm2 、攪拌速度200r.p.m. 、培養時間27時間の
培養条件で通気攪拌培養し、培養物19l(酵素活性3.0U
/ml)を得た。
0.1%リゾチームおよび15mMエチレンジアミン四酢酸ジ
ナトリウム塩(EDTA・2Na)を含む40mMトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)5lを加え、37℃で1時間可溶化処理した。処
理液を遠心分離して沈澱物を除去し、上清4500ml(比活
性10.3U/ml)を得た。この上清に硫安1100gを溶解
し、生じた沈澱物を遠心分離して除去し、得られた上清
に再び硫安700gを溶解した。この処理液を遠心分離して
得た沈澱物40mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)500mlで溶解
した溶液(比活性84.1U/ml)を40mMトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)10lに対して透析した。透析して得た酵素液を
40mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)で緩衝化したDEAE−セフ
ァロースCL-6B(ファルマシア社製)200mlのカラムに通
し、0.1M KClを含む40mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)1l
を流した後、次いで0.3M KClを含む40mMトリス塩酸緩衝
液(pH8.0)で溶出し、酵素液300ml(比活性120.5U/m
l)を得た。得られた酵素液を40mMトリス塩酸緩衝液(p
H8.0)10lに対して透析した。透析して得た酵素液を40m
Mトリス塩酸緩衝液で緩衝化したハイドロキシルアパタ
イト(KOKEN社製)100mlのカラムに通し、40mMトリス塩酸
緩衝液(pH8.0)200mlを流した後、2mMリン酸緩衝液(p
H7.0)100mlで溶出し、酵素液100ml(比活性331U/ml)
を得た。得られた酵素液を20mMリン酸緩衝液(pH7.5)5
lに対して透析し、酵素液95ml(比活性331U/ml、回収
率67.8%)を得た。
のNADHオキシダーゼ活性は0.0001U/ml以下であった。
以上の如くして得られたL−カルニチンデヒドロゲナー
ゼの性状は以下の通りである。
NADから3−デヒドロカルニチンおよびNADHを生成する
反応を触媒する。
溶出液;0.2M NaCl含有0.1Mリン酸緩衝液(pH7.0)、標
準品はオリエンタル酵母社製の次の分子量マーカーを使
用。
4℃、700Vの定電圧で40時間通電した後、分画し、各画
分の酵素活性を測定した。
て、NAD+に対するKm値を測定した結果では、0.141mMと
いう値を示した。
ンの代わりに1mM NAD+を添加し、L−カルニチンの濃
度を変化させてL−カルニチンに対するKm値を測定した
結果では、9.3mMという値を示した。
で調製し、1時間の加熱処理後、その残存活性を後記の
酵素活性測定法に従って測定した結果、酵素活性は少な
くとも45℃までは安定であった。
2週間の保存安定性を測定した。その結果、前記3株の
L−カルニチンデヒドロゲナーゼ産生公知属菌より得ら
れたL−カルニチンデヒドロゲナーゼは、1週間後の残
存活性が53〜40%、2週間後には残存活性が45%以下に
なっている。特にシュードモナス アエルギノーサIFO
13130 由来の酵素は21%と特に安定性が悪いものであっ
た。これに対し、本発明のL−カルニチンデヒドロゲナ
ーゼは、1週間後の残存活性が96%で、2週間後の残存
活性は82%であり、L−カルニチンデヒドロゲナーゼ産
生公知属菌由来の酵素より格段に安定性の良い性質を有
している。また、この保存安定性試験において0.05mM
のNAD+を共存させた時には、その残存活性が1週間後で
は99.7%、2週間後では95.1%とより安定性が良くなっ
ており、NAD+の安定性効果があることが分かった。
酵素活性測定法 1)反応液組成 50mMトリス塩酸緩衝液(pH9.0)、 1mM NAD+ 、 5Uジアフォラーゼ(東洋醸造社製)、 0.025%NBT (和光純薬工業社製)、 100mM 塩化カリウム、 0.5%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエー
ト(和光純薬工業社製)、 100mM L−カルニチン(シグマ社製)、
キュベートした後に、適当に希釈した酵素液0.02mlを添
加して攪拌し、反応を開始する。正確に10分間反応の後
に、0.1N 塩酸2.0mlを添加して攪拌し、反応を停止し
て、A550nmを測定して吸光度A1を求める。上記反応液よ
りL−カルニチンを除いた反応液を用いて同様の測定を
行い、その吸光度A0を求める。
イル−L−カルニチンの加水分解と水酸化カリウム溶液
を用いた加水分解の比較。0.1mM 、0.2mM 、0.3mM 、0.
4mM 、0.5mM になるように50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.
0)でオクタノイル−L−カルニチンを調製し、それぞれ
1mlを小試験管に分注し、37℃、5分間インキュベイト
した後に実施例2の酵素液(0.41U/ml)を0.1 ml添加し
15分間インキュベイトした後に予め1mlを小試験管で37
℃にインキュベイトしておいたL−カルニチンの測定法
A の反応液に0.05mlずつ添加し2分間インキュベイトし
た後に0.1N塩酸溶液2mlを添加し、A550nmを測定した。
また同様のオクタノイル−L−カルニチン溶液1mlに10
N の水酸化カリウム1mlを添加し、37℃、2時間インキ
ュベイトした後に、10N の塩酸1mlを添加して中和し、
その0.15mlをL−カルニチンの測定法A の反応液1mlに
添加し、同様にしてA5 50nmを測定した。その結果を図5
に示した。本酵素によって、オクタノイル−L−カルニ
チンが完全に加水分解されているのがわかる。
−カルニチンの測定法Aを用いて測定した。同様の血清
1mlに10Nの水酸化カリウム1mlを添加して、37℃、2
時間インキュベイトした後に10Nの塩酸1mlを添加して
中和し、これを用いて総カルニチン量を測定した。また
別に血清1mlに本発明アシルカルニチンエステラーゼ1
mg(0.1U/mg)を添加し37℃、15分間インキュベイトし
た後に、これを用いて総カルニチン量を測定した。これ
らの結果を表18に示した。本発明酵素を用いること
で、高濃度の水酸化カリウムを使用したのと同様にアシ
ル−L−カルニチンが加水分解されているのがわかる。
ステラーゼと比較するために、S. Mahadevan & F. Saue
r らの方法〔J. Biol. Chem., 244 No.16, 4448-4453
(1969 )〕によりラットの肝臓より酵素の精製を行っ
た。50gの肝臓からホモジネイト、DEAE−セルロース(W
hatman DE-52)、セファデックスG-200(ファルマシア社
製)を用いて精製し、凍結乾燥品101.6mg(0.0364U/m
g)を得た。
ロピオニル−L−カルニチン、オクタノイル−L−カル
ニチン、デカノイル−L−カルニチン、パルミトイル−
L−カルニチンに対する相対活性比とKm値を測定した結
果を表19に示した。アセチル−L−カルニチンおよび
プロピオニル−L−カルニチンの低級アシル−L−カル
ニチンには活性を示さず、他の中鎖乃至長鎖アシル−L
−カルニチンに対して作用し、そのKm値はすべて文献通
りに10-3M台の大きな値を示した。
M トリス塩酸緩衝液(pH8.0)を用いて0.1U/mlに調製
し、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃で30分間加熱
処理をした後の残存活性を測定した結果は図6に示した
通りであって、50℃ですでに61%まで活性は低下してい
る。
素の添加量を変えて0.02mMのオクタノイル−L−カルニ
チンを含んだ100mM トリス塩酸緩衝液(pH8.0)1mlを37
℃、15分間の反応で加水分解したときの生成されるL−
カルニチン量を測定した結果は図7に示した通りで本発
明酵素は0.01U/mlでほぼ反応は完了しているが、ラッ
ト肝臓由来の酵素は0.6U/mlでも反応は完了していな
い。
シル−L−カルニチンの分別定量を試みた。アセチル
−、プロピオニル−、ヘキサノイル−、オクタノイル
−、デカノイル−、ラウロイル−、ミリストイル−、パ
ルミトイル−、ステアロイル−の各アシル−L−カルニ
チン1mMを含有する 100mM トリス塩酸緩衝液(pH8.0)
1mlに本発明酵素を0.1U(1mg)添加し、37℃、30分間
インキュベイトした。また別にラットの肝臓より精製し
た酵素を1U(27.5mg)添加し37℃、30分間インキュベイ
トした。それぞれの反応液0.01mlを予め37℃、5分間イ
ンキュベイトしておいたL−カルニチンの測定法A の反
応液1mlに添加し37℃、2分間インキュベイトの後に0.
1N塩酸2mlを添加し、A550nmを測定し生成されたL−カ
ルニチンを測定した。次にこのときラットの肝臓の酵素
で処理した反応液に続けて本発明酵素を0.1U添加し37
℃、30分間インキュベイトした後にその反応液0.01mlを
用いて前述と同様にしてA550nmを測定し生成されたL−
カルニチンを測定した結果を表21に示した。その結
果、本発明酵素を用いて全てのアシル−L−カルニチン
が理論量完全に加水分解されていると考えられる。ま
た、ラットの肝臓より精製した酵素を用いた結果は特異
性通りにアセチル−、プロピオニル−以外のアシル−L
−カルニチンは完全に加水分解していると考えられ、次
に本発明酵素を添加することによって残されたアセチル
−、プロピオニル−L−カルニチンが完全に加水分解さ
れていると考えられた。
素およびラットの肝臓の酵素を用いて試みた。健常人男
子(実施例4表中のサンプル1)の血清1mlにラットの
肝臓より精製した酵素を1U(27.5mg)添加し37℃、30分
間インキュベイトし加水分解反応液1を調製した。予め
37℃で5分間インキュベイトしておいたL−カルニチン
の測定法A の反応液1mlに加水分解反応液1を0.1ml添
加し37℃、5分間のインキュベイトの後にA550nmを測定
した(A550nm=0.121)。次に加水分解反応液1 0.9mlに
本発明酵素0.09U(0.9mg)を添加し37℃、30分間インキ
ュベイトし加水分解反応液2を調製した。加水分解反応
液1と同様にして加水分解反応液2 0.1mlを用いてA
550nmを測定した(A550nm=0.142)。この結果実験に供
した男子1の血清中のカルニチンのプロフィールは表2
2のようになると考えられる。
ート(和光純薬工業社製)
ート 0.2U/ml アシル−L−カルニチンエステラーゼ(アル
カリゲネス エスピーNo. 981;東洋醸造社製)
ート 1U/ml アシル−L−カルニチンエステラーゼ(ラット
肝臓由来)
ゲネス エスピーNo.981; 東洋醸造社製)
プル1の血清25mlに予め、37℃にて予備加温してある
〔Ia〕液0.5mlと〔II〕液0.5mlを加え37℃にて加温し
た。〔II〕液添加後の3分目と5分目の400nmにおける
吸光度を読み取りその差を計算した(A(mAbs))。同様の
操作を〔Ib〕液についても実施し、吸光度差を求めた
(B) 。血清の代わりに、それぞれ蒸留水、50μM L−カ
ルニチン標準溶液を用い〔Ia〕を用いて、同様の操作
を実施し、RB 、S を得た。以上の結果より遊離L−カ
ルニチン、総カルニチン濃度を以下の計算式により求め
た。
−カルニチンには作用しないラット肝臓由来のアシル−
L−カルニチンエステラーゼを含む〔Ic〕液0.5mlに
前記血清25mlを添加し、37℃、30分間加温しアセチル
−、プロピオニル−L−カルニチン以外のアシル−L−
カルニチンを水解させた後、〔II〕液を0.5ml加えて37
℃に加温し、〔II〕液添加後3分目と5分目の400nmに
おける吸光度を読み取りその差を求めた(C)。アセチル
−およびプロピオニル−L−カルニチンを含まない総カ
ルニチン濃度を次式により算出した。
果、サンプル1の血清カルニチンのプロフィールは、実
施例6の結果とほぼ一致した。400nmにおける3分目と
5分目の吸光度差
ート(和光純薬工業社製) 5mM NAD+ 50U L−カルニチンデヒドロゲナーゼ(アルカリゲネス
エスピー、No.981由来、東洋醸造社製) 0.1mM アセチル−L−カルニチン 0.1mM オクタノイル−L−カルニチン
ンキュベイトした後にラットの肝臓から精製したアシル
カルニチンエステラーゼを1U(27.5mg)添加し、37℃で
30分間インキュベイトした後にA340nmを測定した(A
340nm=0.561)。ここに5Nの塩酸を0.025ml添加し、37
℃で15分間インキュベイトした後に5N水酸化カリウム
0.025mlを添加して中和しA340nmを測定した(A340nm=0.
08)。この反応液に新たに500mM NAD+を0.01ml、5000U
/ml L−カルニチンデヒドロゲナーゼを0.01ml、及び
本発明酵素を0.1U(1mg)添加し、37℃、30分間インキ
ュベイトした後にA340nmを測定した(A340nm=0.594)。
を用いてオクタノイル−L−カルニチンを加水分解し、
生成されたL−カルニチンをL−カルニチンデヒドロゲ
ナーゼとNAD+を用いてデヒドロカルニチンとNADHに変換
した後に、生成されたNADHを塩酸を用いて酸分解して消
去した後に、新たにL−カルニチンデヒドロゲナーゼと
NAD+、及び本発明酵素を添加することでアセチル−L−
カルニチンを良好に測定することができた。
ゲネス エスピーNo.981 由来、東洋醸造社製) 0.5% ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエ
ート(和光純薬社製) 0.1M 塩化ナトリウム
−L−カルニチンの混合溶液を50mMトリス塩酸緩衝液
(pH8.0)で調製した。このものを同じく50mMトリス塩酸
緩衝液(pH8.0)で5段階に希釈したものをサンプルとし
た。これら、5種類のサンプルをそれぞれ2本の試験管
に0.5mlずつ分注し、37℃にて予備加温し、一方に実施
例2のアシルカルニチンエステラーゼ酵素液(0.41U/m
l)を0.05ml加え(酵素処理したもの)、他方には蒸留
水を0.05ml添加し(酵素処理しないもの)、37℃15分間
加温した。予め37℃にて予備加温してある上記組成の反
応液1mlの中に、酵素処理したもの(図8中−○−)、
酵素処理しないもの(図8中−●−)それぞれにつき0.
1mlずつを添加して37℃10分間加温したのち400nmにおけ
る吸光度を測定した。サンプルの代わりに50mMトリス塩
酸緩衝液(pH8.0)を用いたものをブランクとしてそれぞ
れの吸光度からブランクの吸光度を差し引いた値を図8
に示した。
pHを示す図面である。
定性を示す図である。
温度を示す図面である。
定性を示す図面である。
及び水酸化カリウム(△)のオクタノイル−L−カルニ
チンの加水分解能を示す図面である。
ーゼ(●)および本発明アシルカルニチンエステラーゼ
(○)の熱安定性を示す図面である。
ーゼ(●)と本発明アシルカルニチンエステラーゼ
(○)のオクタノイル−L−カルニチンに対する活性を
示す図面である。
の混合溶液における定量曲線を示す図面である。
Claims (7)
- 【請求項1】 被検液に、少なくともアセチル−L−カ
ルニチンおよびプロピオニル−L−カルニチンからなる
群より選ばれた低級アシル−L−カルニチン並びに長鎖
アシル−L−カルニチンであるパルミトイル−L−カル
ニチンに基質特異性を有し、当該低級乃至長鎖アシル−
L−カルニチンの1モルと水分子の1モルから1モルの
脂肪酸と1モルのL−カルニチンを生成する反応を触媒
するアシルカルニチンエステラーゼを作用せしめ、次い
で生成した脂肪酸または/およびL−カルニチンを定量
することを特徴とする被検液中のアシル−L−カルニチ
ンの測定法。 - 【請求項2】 被検液中のアセチル−L−カルニチンお
よびプロピオニル−L−カルニチンからなる群より選ば
れた少なくとも1種の低級アシル−L−カルニチンの測
定において、 (a)アセチル−L−カルニチンおよびプロピオニル−
L−カルニチンを基質とせず、中鎖乃至長鎖アシル−L
−カルニチンに基質特異性を有し、当該中鎖乃至長鎖ア
シル−L−カルニチンの1モルと水分子の1モルから1
モルの脂肪酸と1モルのL−カルニチンを生成する反応
を触媒するアシルカルニチンエステラーゼを被検液に作
用せしめて生成した脂肪酸または/およびL−カルニチ
ンを定量する工程、および (b)少なくともアセチル−L−カルニチンおよびプロ
ピオニル−L−カルニチンからなる群より選ばれた低級
アシル−L−カルニチン並びに長鎖アシル−L−カルニ
チンであるパルミトイル−L−カルニチンに基質特異性
を有し、当該低級乃至長鎖アシル−L−カルニチンの1
モルと水分子の1モルから1モルの脂肪酸と1モルのL
−カルニチンを生成する反応を触媒するアシルカルニチ
ンエステラーゼを被検液に作用せしめ、次いで生成した
脂肪酸または/およびL−カルニチンを定量する工程を
行い、 (c)次いで、工程(a)と工程(b)との定量値の差
異を測定することを特徴とする、被検液中のアセチル−
L−カルニチンおよびプロピオニル−L−カルニチンか
らなる群より選ばれた少なくとも1種の低級アシル−L
−カルニチンの測定法。 - 【請求項3】 工程(a)に使用するアセチル−L−カ
ルニチンおよびプロピオニル−L−カルニチンを基質と
せず、中鎖乃至長鎖アシル−L−カルニチンに基質特異
性を有し、当該中鎖乃至長鎖アシル−L−カルニチンの
1モルと水分子の1モルから1モルの脂肪酸と1モルの
L−カルニチンを生成する反応を触媒するアシルカルニ
チンエステラーゼが、ラット由来のアシルカルニチンエ
ステラーゼである請求項2記載の測定法。 - 【請求項4】 生成したL−カルニチンの定量が、反応
液にL−カルニチンデヒドロゲナーゼ、NAD類または
チオNAD類、および必要に応じて非イオン性界面活性
剤を含有する試薬を作用せしめて、反応にて生成する還
元型NAD類または還元型チオNAD類の量の測定であ
る請求項1または2記載の測定法。 - 【請求項5】 生成した脂肪酸の定量が、液体クロマト
グラフィーまたはガスクロマトグラフィーにより行われ
るものである請求項1または請求項2記載の測定法。 - 【請求項6】 被検液中のアセチル−L−カルニチンお
よびプロピオニル−L−カルニチンからなる群より選ば
れた少なくとも1種の低級アシル−L−カルニチンの測
定において、 (α)アセチル−L−カルニチンおよびプロピオニル−
L−カルニチンを基質とせず、中鎖乃至長鎖アシル−L
−カルニチンに基質特異性を有し、当該中鎖乃至長鎖ア
シル−L−カルニチンの1モルと水分子の1モルから1
モルの脂肪酸と1モルのL−カルニチンを生成する反応
を触媒するアシルカルニチンエステラーゼを被検液に作
用せしめ、生成したL−カルニチンにL−カルニチンデ
ヒドロゲナーゼおよびA1(但しA1はチオNAD類ま
たはNAD類を示す)を作用せしめてA1をA2(A2
はA1の還元型生成物を示す)となし、ついで生成した
Aを分解せしめ、 (β)得られた反応液に、少なくともアセチル−L−カ
ルニチンおよびプロピオニル−L−カルニチンからなる
群より選ばれた低級アシル−L−カルニチン並びに長鎖
アシル−L−カルニチンであるパルミトイル−L−カル
ニチンに基質特異性を有し、当該低級乃至長鎖アシル−
L−カルニチンの1モルと水分子の1モルから1モルの
脂肪酸と1モルのL−カルニチンを生成する反応を触媒
するアシルカルニチンエステラーゼを作用せしめ、次い
で当該反応によって生成したL−カルニチンを定量する
ことを特徴とする、被検液中のアセチル−L−カルニチ
ンおよびプロピオニル−L−カルニチンからなる群より
選ばれた少なくとも1種の低級アシル−L−カルニチン
の測定法。 - 【請求項7】 工程(β)にて生成したL−カルニチン
の定量が、反応液にL−カルニチンデヒドロゲナーゼ、
NAD類またはチオNAD類、および必要に応じて非イ
オン性界面活性剤を含有する試薬を作用せしめて、反応
にて生成する還元型NAD類または還元型チオNAD類
を測定することにより行われるものである請求項6記載
の測定法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9049985A JP2827002B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | アシルカルニチンの測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9049985A JP2827002B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | アシルカルニチンの測定法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2270784A Division JP2684238B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | アシルカルニチンエステラーゼ及びその製造法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15238498A Division JP2929100B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | アシルカルニチンの高感度測定法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09322800A JPH09322800A (ja) | 1997-12-16 |
JP2827002B2 true JP2827002B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=12846322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9049985A Expired - Lifetime JP2827002B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | アシルカルニチンの測定法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2827002B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120040387A1 (en) | 2009-01-19 | 2012-02-16 | Asahi Kasei Pharma Corporation | Method and reagent for measuring mevalonic acid, 3-hydroxymethylglutaryl coenzyme a, and coenzyme a |
-
1997
- 1997-03-05 JP JP9049985A patent/JP2827002B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Anal.Biochem.,Vol.134(1983)p.459−466 |
Arch.Biochem.Biophys.,Vol.277[1](2月.1990)p.1−7 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09322800A (ja) | 1997-12-16 |
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